JP6468132B2 - 船外機の冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、船外機の冷却構造に関するものである。

船外機には、クランクシャフトの端部に軸着した冷却ファンを回転させることで船外機のカバー内に空気を取り込み、エンジンカバー内を冷却させる冷却構造を備えるものがある。
特許文献１には、冷却ファンと始動用のリコイルスタータとがクランク軸の端部に設けられ、冷却ファンをファンケースで覆い、リコイルスタータをスタータケースで覆う冷却構造が開示されている。ファンケースには、スタータケースとの境界であって冷却ファンと近接する吸風口が形成されている。更に、吸風口は、スタータケースの内周面よりもファンケース側に斜めに突出させて、より冷却ファンに近接するように配置されている。
特許文献１の冷却構造によれば、吸風口は吸入された空気を冷却ファンの回転中心側にガイドすると共に、冷却ファンによって吐出された空気が冷却ファンと吸風口とを間を通って再び回転中心側に回り込んでしまうことを防止することで、冷却効率の向上を図っている。

実公昭５８−１３１０４号公報

しかしながら、特許文献１の冷却構造では吸風口をファンケースの内側に斜めに突出させるために、形状を簡素化することができないという問題がある。また、例えばファンケースを合成樹脂により射出成形する場合には、射出成形の金型が複雑になってしまい、製造コストが嵩んでしまう。このように、冷却効率の向上と製造コストの削減との両立を図ることが困難であった。

本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、冷却効率を向上させることを目的とする。また、冷却構造を簡素化させて、製造コストを削減することを目的とする。

本発明は、クランクシャフトの軸端に取り付けられ、前記クランクシャフトと一体で回転するフライホイールと、前記フライホイールと一体で回転する冷却ファンと、始動操作に応じて前記フライホイールを介して前記クランクシャフトを回転させるリコイルリールと、前記リコイルリールおよび前記冷却ファンを覆うリコイルケースと、を備え、前記リコイルリールは、ハブ部、スポーク部およびリム部を有し、前記スポーク部は、前記リコイルケース側から前記冷却ファン側に向かって空気が通る孔が形成され、回転軸方向にて、前記リム部が、前記冷却ファンの回転軸方向における端部と対向して配置され、前記リコイルケースは、前記リコイルリールを覆うと共に空気を吸入する吸入孔が形成された蓋状部と、前記リコイルリールおよび前記冷却ファンを外周側から覆う略円筒状の円筒部と、を有し、前記円筒部と前記リム部の外周縁との間の隙間は、前記円筒部と前記冷却ファンの外周面との間の隙間よりも小さな隙間とし、前記リコイルリールは、前記リコイルケースの前記蓋状部と対向して前記孔を取り囲む第１と第２の突壁部を有することを特徴とする。

本発明によれば、冷却効率を向上させることができる。また、冷却構造の簡素化を図ることができ、製造コストを削減することができる。

船外機の外観を示す左側面図である。 アッパカバーを取り外した船外機の平面図である。 図２に示すＩ−Ｉ線を矢印方向から見た図である。 図３の一部を拡大した拡大図である。 フライホイールマグネト装置およびリコイルスタータ装置の一部の部材を示す斜視図である。 リコイルリールを示す図である。

以下、図面に基づき、本発明に係る船外機の冷却構造の好適な実施形態について説明する。各図では、船体に搭載された状態の船外機１０の前側（船体の前進方向）を矢印Ｆｒで示し、船外機１０の後側（船体の後進方向）を矢印Ｒｒで示し、船外機１０の右側を矢印Ｒで示し、船外機１０の左側を矢印Ｌで示している。

図１は、船外機１０の外観を示す左側面図である。図１に示すように、船外機１０は船体１のトランサムボード２に対して取り付けられる。船外機１０は、左右一対のクランプブラケット１１と、クランプブラケット１１に対して上下方向にチルト可能なスイベルブラケット１２と、船外機本体１３とを備えている。クランプブラケット１１は、トランサムボード２の上端を前後方向から挟持することで固定される。スイベルブラケット１２は、上下方向に沿った円筒状の本体部１４と、本体部１４の上端部から前方に向かって延出される回転部１５とを有する。回転部１５は、左右一対のクランプブラケット１１の間に嵌り込むように配設され、チルト軸１６を介してクランプブラケット１１に軸支される。したがって、船外機本体１３はスイベルブラケット１２を介してチルト軸１６を中心に上下方向にチルトアップ可能である。

船外機本体１３の上部には、アッパカバー１７ａおよびロアカバー１７ｂからなるエンジンカバー１７内に内燃機関としてのエンジン１８が収容される。エンジンカバー１７のうち、ロアカバー１７ｂには、後側に延出するキャリングハンドル１７ｃが一体で形成される。なお、エンジンカバー１７は、例えば合成樹脂により構成され、軽量化が図られている。

エンジン１８は、バーティカル型であって例えば水冷式４サイクル単気筒エンジンが適用される。後述する図３に示すように、エンジン１８は、クランクケース１９、シリンダヘッド２０およびシリンダヘッドカバー２１を備えている。クランクケース１９は、鉛直方向に沿って配設されるクランクシャフト２２を回転自在に支持する。また、クランクケース１９は、シリンダブロックが一体で形成され、内部にピストン２３が前後方向に摺動可能に配設される。ピストン２３とクランクシャフト２２とは、コネクティングロッド２４を介して接続され、ピストン２３の往復運動はコネクティングロッド２４を介してクランクシャフト２２の回転に変換される。クランクケース１９の後部にシリンダヘッド２０が結合されることで、内部に燃焼室２５が形成される。また、シリンダヘッド２０は、燃焼室２５に連通する吸気ポート２６および排気ポート２７が形成される。また、吸気ポート２６と燃焼室２５との間には吸気バルブ２８が配設され、排気ポート２７と燃焼室２５との間には排気バルブ２９が配設される。シリンダヘッド２０の後部にはシリンダヘッドカバー２１が結合されることで、吸気バルブ２８や排気バルブ２９などを被覆する。
また、シリンダヘッド２０の上側には、燃料を貯留するための燃料タンク３０が設置される。また、クランクケース１９の上側であってクランクシャフト２２の軸端にはフライホイールマグネト装置４０が配設され、フライホイールマグネト装置４０の上側にはリコイルスタータ装置５０が配設される。

また、エンジン１８は、エンジン１８の下側に配置されたエンジンホルダ３１によって保持される。図１に戻り、エンジンホルダ３１の下側にはドライブシャフトハウジング３２が結合されている。ドライブシャフトハウジング３２は、スイベルブラケット１２の本体部１４を貫通するように下方向に向かって延設される。スイベルブラケット１２の本体部１４は、図示しない軸受けを介してドライブシャフトハウジング３２を水平方向に回動可能に支持する。
ドライブシャフトハウジング３２内には、クランクシャフト２２の下端に接続されたドライブシャフト３３が下側に向かって延設される。ドライブシャフトハウジング３２の下側にはギアケース３４が結合される。ギアケース３４には、複数のギア３５とプロペラシャフト３６とが配設される。複数のギア３５は、ドライブシャフト３３の回転をプロペラシャフト３６に伝達する。プロペラシャフト３６の後端には、プロペラシャフト３６と同期して回転するプロペラ３７が結合される。また、エンジンホルダ３１あるいはドライブシャフトハウジング３２には、ハンドルブラケットを介して操舵ハンドル３８が取り付けられる。

次に、本実施形態に係る冷却構造について説明する。本実施形態の冷却構造は、冷却ファン４４を用いてエンジンカバー１７内に空気を吸気し、冷却した後の空気をエンジンカバー１７外に排気する。また、本実施形態の冷却構造は、フライホイールマグネト装置４０の一部、および、リコイルスタータ装置５０の一部を用い、冷却効率を向上させることができる構成である。
以下、具体的に、図２〜図５を参照して説明する。
図２は、アッパカバー１７ａを取り外した船外機１０の平面図である。図３は、図２に示すＩ−Ｉ線を切断して矢印方向から見た断面図である。図４は、図３の一部を拡大した断面図である。図５は、フライホイールマグネト装置４０の一部、および、リコイルスタータ装置５０の一部の部材を示す斜視図である。図６は、リコイルリール５１を示す図である。

まず、フライホイールマグネト装置４０について説明する。
フライホイールマグネト装置４０は、フライホイール４１、遠心式の冷却ファン４４、マグネト部４８などを備える。
フライホイール４１は、略円筒状であって、重量および慣性力が大きくなるように形成される。また、フライホイール４１は、クランクシャフト２２の軸端にナットなどを用いて締結される。したがって、フライホイール４１は、クランクシャフト２２と一体になって回転する。また、図５に示すように、フライホイール４１の一方側の上面は略平坦であって、上面から一体で複数（本実施形態では４つ）の被係合部としての突状部４２が上側に向かって突出する。突状部４２は、リコイルスタータ装置５０を用いてエンジン１８を始動させるときに、後述するクラッチ部７０の係合爪に係合される。各突状部４２は、板状であって、回転軸を中心とした等角度に配置されている。

冷却ファン４４は、例えば合成樹脂により形成され、回転することによって外周側に空気を吐出させる。冷却ファン４４は、環状の円板部４５と、複数のブレード４７とを有する。
円板部４５は、フライホイール４１の上面に重なった状態でボルトなどを用いて締結される。したがって、冷却ファン４４は、フライホイール４１と一体になって回転する。円板部４５は、中央にフライホイール４１の突状部４２を挿通させるための貫通孔４６が穿設される。
ブレード４７は、板状であって、円板部４５の上面から一体で上側に向かって突出する。各ブレード４７は、平面視で見て円弧状に形成される。ここで、冷却ファン４４をフライホイール４１に締結した状態では、ブレード４７の上端はフライホイール４１の突状部４２の上端よりも下方に位置する。また、各ブレード４７の外周縁４７ａを繋げることで形成される外周面は、フライホイール４１の外周面よりも回転軸側に位置する。
マグネト部４８は、フライホイール４１とクランクケース１９との間に配置され、交流電気を発生させる。

次に、リコイルスタータ装置５０について説明する。
リコイルスタータ装置５０は、リコイルリール５１、リコイルケース６０、クラッチ部７０、スタータグリップ７１、図示しないリコイルロープおよび図示しないリコイルスプリングなどを備える。
リコイルリール５１は、例えば合成樹脂により形成され、操船者の始動操作によって回転する。リコイルリール５１は、リコイルケース６０との間に設けられた図示しないリコイルスプリングにより所定の回転位置に戻るように付勢される。

図６に示すように、リコイルリール５１は、略円板状であって、ハブ部５２、リム部５４およびスポーク部５６を有する。ハブ部５２は、略円筒状であって、上下方向に沿った挿通孔５３を有する。リム部５４は、外周側に向かって開口する溝状に形成される。リム部５４は、スポーク部５６から径方向に延びる第１壁５５ａと、スポーク部５６から下方に分岐する底部５５ｂと、底部５５ｂから径方向に延びる第２壁５５ｃとを有する。第１壁５５ａ、底部５５ｂ、第２壁５５ｃにより囲まれる空間にはスタータロープが巻回される。スポーク部５６は、ハブ部５２とリム部５４とを連結する。具体的には、スポーク部５６は、環状の略円板状に形成され、上下に貫通する複数の連通孔（孔）５７を有する。各連通孔５７は、平面視で見て、ハブ部５２を囲むような長孔状であり、後述する吸入孔６２と一部が上下に連通する。また、スポーク部５６およびリム部５４は、上面（端面）から上側に向かって突出する突壁部５８を有する。具体的に、突壁部５８は、スポーク部５６側から突出する第１突壁５９ａと、リム部５４側から突出する第２突壁５９ｂとを有する。第１突壁５９ａは連通孔５７を取り囲む環状に形成され、第２突壁５９ｂは第１突壁５９ａを取り囲むように環状に形成される。第１突壁５９ａおよび第２突壁５９ｂは、それぞれ周方向に沿った所定の間隔で内周側および外周側への凹凸を有する。図示しないシフト機構がフォワードまたはリバースの場合には、シフト機構の一部が、第１突壁５９ａまたは第２突壁５９ｂの凹凸に係止することで、リコイルリール５１の回転が防止される。一方、シフト機構がニュートラルの場合には、シフト機能の一部が、第１突壁５９ａおよび第２突壁５９ｂの凹凸の何れにも係止しないために、リコイルリール５１の回転が許容される。

リコイルケース６０は、例えば合成樹脂により形成され、リコイルリール５１を回転自在に支持する。また、リコイルケース６０は、上側からリコイルリール５１、冷却ファン４４およびフライホイール４１を覆う。図５に示すように、リコイルケース６０は、蓋状部６１、第１円筒部６５、第２円筒部６６、ロープ挿通部６７、グリップ当接部６８を有する。
蓋状部６１は、円板状であって、リコイルリール５１を上側から覆う。蓋状部６１は、上下方向に貫通する複数の吸入孔６２を有する。図２に示すように、各吸入孔６２は、蓋状部６１の径方向に沿った長孔状であり、蓋状部６１の中心軸を中心として等角度で左側、前側、左側に亘って形成される。また、蓋状部６１は、前端および左右端に亘る外周縁から上側に突出する遮蔽壁６３を有する。遮蔽壁６３は、エンジンカバー１７内の空気の流れを規制する。また、蓋状部６１は、略中心から下側に突出する挿通部６４を有する。挿通部６４は、リコイルリール５１の挿通孔５３に挿通される。

第１円筒部６５は、リコイルリール５１および冷却ファン４４を側方から覆う。第１円筒部６５は、蓋状部６１の後端および左右端に亘る外周縁から下側に突出する。
第２円筒部６６は、フライホイール４１を側方から覆う。第２円筒部６６は、第１円筒部６５の後端および左右端に亘る下側の外周縁から拡開した後に下側に突出する。したがって、第２円筒部６６の外径および内径は、それぞれ第１円筒部６５の外径および内径よりも大きく形成される。

ロープ挿通部６７は、リコイルリール５１からスタータグリップ７１に亘って略前後方向に掛け渡されるスタータロープを上側および側方から覆う。ロープ挿通部６７は、第１円筒部６５の前端から前側に突出する。
グリップ当接部６８は、スタータグリップ７１がロープ挿通部６７内に引き込まれないように、スタータグリップ７１を当接させる。グリップ当接部６８は、ロープ挿通部６７の前端から前側に突出する。

クラッチ部７０は、リコイルリール５１とクランクシャフト２２との間の回転の伝達を断続する。すなわち、クラッチ部７０は、始動操作によりリコイルリール５１が回転されたときにフライホイール４１を介してクランクシャフト２２を回転させる。一方、クラッチ部７０は、エンジン１８の駆動中においてクランクシャフト２２の回転がリコイルリール５１に伝達されないように遮断する。図３に示すように、クラッチ部７０は、リコイルリール５１の下端に取り付けられ、リコイルリール５１が回転されたときに遠心力によって図示しない係合爪が径方向に突出する。このとき、係合爪は、フライホイール４１の突状部４２に係合するためにフライホイール４１を回転させ、フライホイール４１の回転に伴ってクランクシャフトが回転する。一方、リコイルリール５１が回転しないときには、係合爪が突出しないために、フライホイール４１からリコイルリール５１への回転の伝達が遮断される。
スタータグリップ７１は、操船者が始動時に引っ張り、スタータロープを介してリコイルリール５１を回転させるための操作部である。

次に、フライホイール４１、リコイルリール５１およびリコイルケース６０が、エンジンカバー１７内の所定の位置に配置された状態について図３および図４を参照して説明する。
図３に示すように、上側にリコイルリール５１、下側にフライホイール４１が配置され、リコイルケース６０がリコイルリール５１およびフライホイール４１を上側から覆う。

ここで、リコイルリール５１、冷却ファン４４およびリコイルケース６０の相対的な位置関係について、図４を参照して説明する。
まず、リコイルリール５１の回転軸方向における下側（一方側）の端部と、冷却ファンの回転軸方向における上側（他方側）の端部とが対向して配置される。具体的には、図４に示すように、リコイルリール５１のリム部５４のうち第２壁５５ｃと、冷却ファン４４のブレード４７の先端とが所定の隙間（第１の隙間Ｇ１）を介して対向している。すなわち、クランクシャフト２２の軸線方向から見たときに、リム部５４の第２壁５５ｃとブレード４７とが重なり合って配置される。このように、リム部５４とブレード４７とを対向して配置することで、リコイルリール５１と冷却ファン４４との間を流れる空気を制限することができる。

また、リコイルケース６０の第１円筒部６５は、リコイルリール５１のリム部５４の外周縁との間の隙間が冷却ファン４４の外周面との間の隙間よりも小さく形成されている。具体的には、図４に示すように、リコイルケース６０の第１円筒部６５からリコイルリール５１のリム部５４の外周縁までの間の距離をＬ１とし、リコイルケース６０の第１円筒部６５からブレード４７の外周面までの間の距離をＬ２とすると、距離Ｌ１＜距離Ｌ２の関係である。このように、リコイルケース６０の第１円筒部６５からリコイルリール５１のリム部５４の外周縁までの間の距離を小さくすることで、第１円筒部６５とリム部５４との間を流れる空気を制限することができる。

また、リコイルリール５１の突壁部５８は、リコイルケース６０の蓋状部６１と対向して配置される。具体的には、突壁部５８の第１突壁５９ａの先端と蓋状部６１の下面とが所定の隙間（第２の隙間Ｇ２）を介して対向している。また、突壁部５８の第２突壁５９ｂの先端と蓋状部６１の下面とが所定の隙間（第３の隙間Ｇ３）を介して対向している。このように、突壁部５８と蓋状部６１とを対向して配置することで、突壁部５８と蓋状部６１との間を流れる空気を制限することができる。

次に、冷却ファン４４を回転させることにより、エンジンカバー１７内に空気を吸気し、冷却した後の空気をエンジンカバー１７外に排気するまでの流れについて説明する。
図３に示すように、ロアカバー１７ｂの後側の下端に形成された吸気口７２を通してエンジンカバー１７内に空気が吸気される。吸気された空気は、ロアカバー１７ｂの吸気ダクト７３を通ってアッパカバー１７ａ内に流入する。流入した空気は、シリンダヘッドカバー２１とアッパカバー１７ａとの間を通って燃料タンク３０に向かう。図２および図３に示すように、燃料タンク３０に到達した空気は、燃料タンク３０の周囲に沿って流れ、燃料タンク３０を冷却しながら、リコイルケース６０の上側に到達する。なお、図３に示すように、燃料タンク３０とエンジン１８との間には遮熱板７４が配置されており、一部の空気は燃料タンク３０と遮熱板７４との間を通って、リコイルケース６０の上側に到達する。

リコイルケース６０の上側に到達した空気は、リコイルケース６０の吸入孔６２を通って、リコイルケース６０とリコイルリール５１との間に空間に吸入される。なお、リコイルケース６０の蓋状部６１の前端の遮蔽壁６３によって、空気がロープ挿通部６７の上側まで流入してしまうことが防止される。吸入孔６２を通過した空気は、リコイルリール５１の連通孔５７を通って、リコイルリール５１と冷却ファン４４との間の空間に吸入される。次に、連通孔５７を通過した空気は、フライホイール４１と一体で回転している遠心式の冷却ファン４４によってブレード４７の外周側に吐出される。このとき、本実施形態では、リコイルリール５１のリム部５４と冷却ファン４４のブレード４７とを対向して配置させているので、連通孔５７を通過した空気を、冷却ファン４４の内周側にガイドすることができる。次に、ブレード４７の外周側に吐出された空気は、フライホイールマグネト装置４０を冷却しながら、フライホイール４１の前側に形成された排気ダクト７５側に向かう。

なお、ブレード４７の外周側に吐出された空気は、冷却ファン４４の内周側に回り込む虞がある。冷却ファン４４の内周側に回り込むと、ブレード４７の外周側への吐出と回り込みとが繰り返され、冷却効率が低下してしまう。本実施形態では、リコイルリール５１のリム部５４と冷却ファン４４のブレード４７とを対向して配置させているので、リコイルリール５１と冷却ファン４４との間から冷却ファン４４の内周側に回り込む空気を少なくすることができる。また、リコイルケース６０の第１円筒部６５からリコイルリール５１のリム部５４の外周縁までの間の距離が小さいので、第１円筒部６５とリム部５４との間を通ってリコイルケース６０の蓋状部６１とリコイルリール５１との間の空間に空気が流入することを抑制できる。また、リコイルリール５１の突壁部５８とリコイルケース６０の蓋状部６１とを対向して配置しているので、突壁部５８と蓋状部６１との間を通ってリコイルケース６０の蓋状部６１とリコイルリール５１との間の空間に空気が流入することを抑制できる。したがって、冷却ファン４４により吐出された空気が再び、冷却ファン４４の内周側に回り込むのを少なくすることができる。

排気ダクト７５側に向かった空気は、排気ダクト７５を通ってロアカバー１７ｂに向かって流出する。流出した空気は、ロアカバー１７ｂの前側の下端に形成された排出口７６を通して外部に排出される。したがって、エンジンカバー１７内の雰囲気温度を低下させることができる。
このように、本実施形態によれば、リコイルリール５１のリム部５４を、冷却ファン４４への空気のガイドとして機能させることができる。また、冷却ファン４４の内周側への空気の回り込みを少なくすることができる。したがって、冷却効率を向上させることができる。また、冷却ファン４４、リコイルリール５１、および、リコイルケース６０の構造は、比較的に簡単な形状である。したがって、冷却構造の簡素化を図ることができることから、例えば各部材を射出成形する場合でも金型コストを削減でき、船外機１０の製造コストを削減することができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更などが可能である。
上述した実施形態では、エンジン１８に単気筒エンジンを用いる場合について説明したが、この場合に限られず、多気筒エンジンを用いてもよい。

１：船体 １０：船外機 １７：エンジンカバー １８：エンジン ２２：クランクシャフト ４１：フライホイール ４４：冷却ファン ５１：リコイルリール ５２：ハブ部 ５４：リム部 ５６：スポーク部 ５７：連通孔（孔）５８：突壁部 ５９ａ：第１突壁 ５９ｂ：第２突壁 ６０：リコイルケース ６１：蓋状部 ６２：吸入孔 ６５：第１円筒部（円筒部）

Claims (2)

1. クランクシャフトの軸端に取り付けられ、前記クランクシャフトと一体で回転するフライホイールと、
   前記フライホイールと一体で回転する冷却ファンと、
   始動操作に応じて前記フライホイールを介して前記クランクシャフトを回転させるリコイルリールと、
   前記リコイルリールおよび前記冷却ファンを覆うリコイルケースと、を備え、
   前記リコイルリールは、ハブ部、スポーク部およびリム部を有し、
   前記スポーク部は、前記リコイルケース側から前記冷却ファン側に向かって空気が通る孔が形成され、
   回転軸方向にて、前記リム部が、前記冷却ファンの回転軸方向における端部と対向して配置され、
   前記リコイルケースは、前記リコイルリールを覆うと共に空気を吸入する吸入孔が形成された蓋状部と、前記リコイルリールおよび前記冷却ファンを外周側から覆う略円筒状の円筒部と、を有し、
   前記円筒部と前記リム部の外周縁との間の隙間は、前記円筒部と前記冷却ファンの外周面との間の隙間よりも小さな隙間とし、
   前記リコイルリールは、前記リコイルケースの前記蓋状部と対向して前記孔を取り囲む第１と第２の突壁部を有することを特徴とする船外機の冷却構造。
2. 前記蓋状部の前端に、エンジンカバーに向けて遮蔽壁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の船外機の冷却構造。

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